关键词:
钙盐
秸秆腐解产物
可溶性有机质
三维荧光光谱
平行因子分析
摘要:
秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考。以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3),CaCl_(2),CaSO_(4)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)),进行室内秸秆腐解试验,测定不同腐解时期(30,60和180 d)各处理秸秆的腐解速率及腐解产物化学性质变化,利用三维荧光光谱(3DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物可溶性有机质(DOM)的化学组成变化特征。结果表明:(1)较对照而言,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaSO_(4)处理秸秆碳的转化率中分别增加了25.6%,44.1%,33.6%和29.7%,在CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理分别减小了76.8%和17.5%;CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理显著增加腐解产物pH;CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理显著增加腐解产物的电导率(EC);在各腐解时期,CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理腐殖质相对含量分别高于对照3.4%~20.9%和2.3%~25.3%。(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类色氨酸(C1)、类富里酸(C2)和类胡敏酸(C3)三种荧光组分;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理类胡敏酸/类富里酸比值(H/F)高于CK处理,增加了腐解产物的复杂程度;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理腐解产物DOM的腐殖化(HIX)指数略高于CK处理,Ca(H_(2)PO_(4))_(2),CaSO_(4)和CaCl_(2)处理的HIX指数显著低于CK处理。(3)相关性分析表明,pH和EC是添加钙盐后影响秸秆腐解的主控因子,秸秆腐解产物腐殖化程度与pH正相关,与EC负相关。综上所述,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2)和CaCO_(3)处理可以促进秸秆的腐殖化进程,提高腐解产物品质,Ca(H_(2)PO_(4))_(2)和CaCl_(2)起相反作用,另外pH和EC为影响秸秆腐殖化的主控因子。该研究可为选择合适的钙盐添加剂从而促进秸秆腐解、提高秸秆腐解产物品质提供科学参考。